Küçük Robot Suyla Temas Halinde Partikülleri Temizleyebilir ve Hücreleri Taşıyabilir

Eindhoven Üniversitesi Teknoloji bölümünde araştırmacılar suyla temas halinde partikülleri çekip yakalayabilen küçük bir plastik robot geliştirdiler. Ayrıca tanısal cihazlarda analiz için hücreleri taşıyabilir.

Araştırma PNAS dergisinde yayınlandı.

Robot

Küçük robot, ışığa ve manyetizma ile kontrol edilebilen tepkimeye sahip polimerlerden yapılmıştır. Ayrıca “kablosuz su polipi” olarak adlandırılan bu robot, doğada bulunan mercan polipinden esinlenmiştir ve tentakülleri vardır.

Gerçek dünyada, yaşayan polipler gövdeleri ile belirli bir hareket yaparak yiyecek partiküllerini çekebilecek bir akım yaratabilir.

Doktora adayı Marina Pilz Da Cunha’ya göre, “Ben bu mercan poliplerinin hareketinden, özellikle de çevreleriyle kendi akımlarını yaratarak etkileşimlerinden esinlendim.”

Yeni geliştirilen yapay polip 1×1 cm boyutundadır ve gövdesi manyetizma ile, tentakülleri ise ışık ile kontrol edilebilir.

“İki farklı stimülasyonu birleştirmek nadirdir, çünkü bu, nazik malzeme hazırlığı ve montajı gerektirir, ancak bağlantısız robotlar için ilginçtir, çünkü kompleks şekil değişiklikleri ve görevleri gerçekleştirmeye izin verir” diyor Pilz Da Cunha.

Tentakülleri kontrol etmek için, farklı dalga boylarında ışık kullanılır. UV ışığı ile tentaküller “yakalar”, mavi ışık ile “bırakır”.

Su Altında

Yapay polip su altında nesneleri yakalayabilir ve bırakabilir. Bu yeni robot, araştırmacıların daha önce yıl içinde sunduğu ışık rehberli paket teslimi mini-robotundan bir ilerlemeyi temsil eder.

Kara tabanlı robot su altında çalışamaz, çünkü polimerler fototermal etkiler yoluyla çalışır. Su altı modelinin aksine, kara tabanlı olanı ışığın ürettiği ısıdan değil, ışığın kendisinden enerji alır.

“Isı su içinde dağılır, bu da robotu su altında yönlendirmeyi imkansız kılar” diyor Pilz Da Cunha.

Bu bilgi ile araştırmacılar, yalnızca ışık ile kontrol edilebilen bir fotomekanik polimer malzemesi geliştirdiler.

Bu yeni robot ile ilgili bir başka önemli gelişme, deformasyonunu ışığa aktivasyonundan sonra koruyabilmesidir. Fototermal malzeme ışığın kaldırılmasından sonra orijinal şekline döner, ancak fotomekanik malzemenin molekülleri yeni bir durum alır. Bu nedenle, farklı stabil şekiller daha uzun süreler boyunca korunabilir.

“Bu, yakalama kolunu kontrol etmeye yardımcı olur; bir şey yakalandıktan sonra, robot onu tekrar ışığa maruz kalana kadar tutabilir” diyor Pilz Da Cunha.

https://www.youtube.com/watch?v=QYklipdzesI&feature=emb_logo

Partikülleri Çekme

Robotun altında bir dönen manyetik vardır ve bu, gövdenin ekseni etrafında dönmelerine izin verir.

Pilz Da Cunha’ya göre, “Bu nedenle, aslında su中的 yüzen nesneleri, bizim durumumuzda yağ damlacıklarını, polipe doğru hareket ettirebildik.”

Akış, tentaküllerin pozisyonuna göre değiştirilebilir.

“Bilgisayar simülasyonları, farklı tentakül pozisyonları ile, sonunda gövdenin hareketini tam olarak anlamamıza ve yağ damlacıklarını tentaküllere doğru ‘çekmemize’ yardımcı oldu” diyor Pilz Da Cunha.

Robot, surrounding sıvı ne olursa olsun çalışabilir. Bu, genellikle su altı uygulamalarında kullanılan hidrojenlere karşı bir avantajdır, çünkü hidrojenler çevreye duyarlıdır.

“Robotumuz aynı şekilde tuzlu suda veya suyun içinde kirleticiler olsa bile çalışır ve partikülleri suyun dışına çıkarmak için tentakülleri ile yakalar” diyor Pilz Da Cunha.

Araştırmacılar şimdi çeşitli farklı poliplerin işbirliği yapmasını sağlamak için çalışıyorlar, bu da bir polipin bir paketi diğerine geçirmesine olanak tanır. Ayrıca biyomedikal uygulamalar için kullanılabilecek yüzme robotları üzerinde çalışıyorlar.